JPH04186500A

JPH04186500A - 作業機用警報装置

Info

Publication number: JPH04186500A
Application number: JP2316676A
Authority: JP
Inventors: Isao Takiguchi; 滝口　功; Setsuro Kimura; 木村　節朗; Hideji Matsuzawa; 松沢　秀司
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 1992-07-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、作業機用警報装置に係り、とくに超音波を利
用して作業員等の弱者の位置を検知し必要に応じて警報
を発する等の処置を行うようにした作業機用警報装置に
関する。

〔従来の技術］建設工事等においては、クレーン車や油圧ショベルなど
の工事作業車と作業員とが、作業現場や区画された一定
領域内で同時に作業する場合が多い。このため、工事作
業車には、危険防止を意図して例えばその前部及び後部
にバックソナーが取り付けられている。そして、異常物
体を検知した場合には直ちに警報を発したり、ブレーキ
を自動的に作動させて工事作業車を停止させる等の機能
を備えた警報手段が運転席に装備されているものが多い
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、バックソナー等の検知手段は、検知領域
内に存在する総ての物体について反応する。このため、
運転手が予め回避することを予定している電信柱や塀等
に対しても作業して作業車が自動停止するという不都合
が生じ、作業進行上支障をきたすという欠点があった。

また、バックソナーを含めて従来技術の多くは方−向性
を有しており、しかも必要と思われる箇所のみに装備さ
れている。このため、近時においてはバックソナーがカ
バーしきれない作業機周辺の死角領域にて発生している
事故が多い。

一方、警報手段については、その安全対策上より、本来
それほど危険ではない領域まで拡大して作動させる傾向
が強いことから、多くの場合、不自然な状態の警報動作
もあった。このため作業能率とのかね合いもあって、オ
ペレータは、自らの判断で警報手段の動作を停止させて
作業を進めるという事態も生じていた。

また、従来の作業機用警報装置では、作業機の周囲全体
を一様に危険領域として扱っていることから、例えば作
業速度のいかんを問わずその危険領域は固定されたもの
となっていた。このため、作業機の移動速度によっては
、本来危険領域外であるにもかかわらず作業員は危険に
さらされるという不都合が生じていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに作業員等の目標物が危険領域等内に入った場合
に直ちに当該目標物を検知するとともにその実状危険度
に応じて所定の警報処置をより有効にとり得るようにし
た作業機用警報装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、作業機上に装備され広範囲にわたって目標
物探索用の超音波を出力する複数の探索用送波器と、目
標物から返信出力される超音波を作業機上にて受信する
複数の探索用受波器と、この複数の各探索用受波器で受
信される超音波を信号処理すると共に必要に応じて予め
別に装備された警報手段を駆動制御する信号処理回路と
を備えている。信号処理部は、予め設定められた測定レ
ンジに基づいて受信超音波が危険領域と準危険領域のい
づれの領域から出力されたものかを判断する危険度判断
機能と、受信超音波の出力領域に応じて警報手段を異な
った手法にて駆動制御する警報駆動制御１機能とを有し
ている。そして、この信号処理部に、測定レンジの大き
さを必要に応じて自在に設定する測定レンジ設定回路部
を併設する、という構成を採っている。これによって前
述した目的を達成しようとするものである。

〔第１実施例〕以下、本発明の第１実施例を、第１図ないし第８図に基
づいて説明する。

まず、第１図ないし第３図において、符号１は作業機と
しての油圧ショベルを示す。本実施例では、この油圧シ
ジベル１に装備されて目標物Ｍ探索用の超音波を出力す
る探索用の超音波送信手段２と、目標物Ｍから出力され
る異なった周波数の超音波を油圧ショベル１上にて受信
する超音波受信部４Ａと、この超音波受信部４Ａで受信
される超音波を信号処理すると共に必要に応じて予め別
に装備された警報手段としてのブザー回路３４を駆動制
御する信号処理部４Ｂとを備えている。この超音波受信
部４Ａと信号処理部４Ｂとにより、超音波受信手段４が
形成されている。

超音波送信手段２は、油圧ショベル１上の複数箇所に装
備された複数の探索用送波器１１１，１１□、’ｌｌｉ
、・・・１１．と、これらの探索用送波器１１．〜１１
．を同一の周波数で駆動制御する励振回路部１２とを備
えた構成となっている。

信号処理部４Ｂは、受信超音波が予め定められた危険領
域ｒ１と準危険領域ｒ２の内のいづれの領域から出力さ
れたものかを判断する危険度判断機能と、受信超音波が
準危険領域ｒ２内からのものと判断した場合に直ちに警
報ブザ−３４Ｂを駆動制御する警報駆動制御機能と、受
信超音波が危険領域ｒ１内からのものと判断した場合に
直ちに油圧ショベル１の動作を停止制御する停止制御機
能とを備えている。符号３は目標物Ｍたる作業員等に装
着される超音波返信手段を示す。

これを更に詳述すると、超音波送信手段２は、本実施例
では２８（ＫＨｚ〕の一定周波数の探索用超音波を出力
する８個の探索用送波器１１．．１１　□、ＩＩｓ、・
・・１１．を備えた超音波送出部１１と、この超音波送
出部１１の各探索用送波器１１１〜ｌ１ｇを同時に励振
する励振回路部１２とを備えている。励振回路部１２゛
は、励振用の基本信号を出力する基本パルス発振回路１
２Ａと励振周期を設定する励振タイミング設定回路１２
Ｂとを備えた構成となっている。

基本パルス発振回路１２Ａは、実際には第１図に示すよ
うにシステムの基準タイミングを発生する基準パルス出
力回路１２ａと、探索用送波器１１１〜１１．を励振す
るための周波数２８〔Ｋ七〕の信号を出力する基本発振
回路１２ｂとにより構成されている。そして、基本パル
ス発振回路１２Ａは、探索用送波器１１．〜１１Ｂから
出力される超音波信号の繰り返し周期及び送信パルス幅
等を決定する機能を備えている。

また、励振タイミング設定回路１２Ｂは、実際には第１
図に示すように、送信制御回路１２ｅと増幅器１２ｆと
により構成されている。この内、送信制御回路１２ｅは
、送信パルス幅ゲート（基本パルス出力回路１２ａの出
力）の中に基本発振回路１２ｂの出力信号を乗せる作用
をなす。これにより、繰り返し周期及び送信パルス幅が
決定された周波数２８（Ｋ）（ｚ）の励振用信号が探索
用送波器１１．〜ｌ１ｍへ送り込まれ、周波数２８（Ｋ
）Ｉｚ〕の超音波が一定の繰り返し周期のもとに超音波
送出部１１から出力される。

超音波返信手段３は、返信用受波器２１と、この返信用
受波器２１が、前述した探索用送波器１１１〜１１自か
らの超音波を受信すると直ちに作動して当該返信用受波
器２１が受信した−２８（Ｋル〕の超音波とは異なった
周波数（本実施例では２１（ＫＨｚ））の超音波を出力
する返信用送波器２２と、この返信用送波器２２を駆動
制御する返信側励振回路部２３とを備えた構成となって
いる。

これにより、超音波返信手段３は、前述した超音波送信
手段２から送り出される２Ｂ（ＫＨｚ）の超音波を受信
すると直ちに２１　’（ＫＨ２）の超音波を油圧シ目ベ
ル１側に送り返すことができるようになっている。この
超音波返信手段３は、実際には目標物としての作業員の
ヘルメット又はチョッキ等に装備されるようになってい
る。

超音波受信手段４は、前述した超音波返信手段３から出
力される超音波を油圧ショベル１上にて受信する超音波
受信部４Ａと、この超音波受信部４Ａに受信された超音
波を信号処理すると共に必要に応じて所定の警報信号を
出力する信号処理部４Ｂとを備えている。

超音波受信手段４の超音波受信部４Ａは、８個の探索用
受波器３１ｔ、　　３ｔｚ、３１３．３１．。

３１’Ｓ、３１６．３１ｙ、３１ｓにより構成されてい
る。

また、超音波受信手段４の信号処理部４Ｂは、前述した
８個の探索受波器３１１〜３１．で受信される信号から
一定の基準に従って雑音を排除して受信信号のみを選定
する信号選定回路３２と、この信号選定回路３２から送
られてくる受信信号が前述した超音波返信手段３からの
ものか否かを判断するとともに、当該受信信号をその到
達時間によってレンジｒ、又はレンジｒ！　（第７図参
照）に区分する信号判別回路３３と、この信号判別回路
３３から出力される信号に基づいてブザー回路３４及び
危険表示部３５を駆動制御する警報制御回路３６とを備
えている。この警報制御回路３６は、危険領域用の制御
回路３６Ａと準危険領域用の制御回路３６Ｂとにより構
成されている。

これに対応して、ブザー回路３４は、警報ブザー３４Ａ
、３４Ｂにより構成されている。また、危険表示部３５
は、危険表示器３５Ａ、３５Ｂにより構成されている。

符号３７は必要に応じて油圧ショベル等の作業車の動作
を停止制御せしめる外部装置用制御回路を示す。

ここで、信号選定回路３２は、具体的にはバンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）が用いられ、各探索用送波器３１１〜
３１［ｌにて受信され増幅された信号中より目標物Ｍか
らのものを選び出すための第１選別を行う。

また、信号判別回路３３は、前述した信号選定回路３２
で選定された信号中より、そのレヘル。

振幅１周期等をチエツクして目標物Ｍからの信号を抽出
する機能を備えている。同時に、この抽出された信号の
発射位置をその受信時間より算定し、レンジｒｌ＋ｒｌ
のいづれのレンジからの信号かを判別する。このレンジ
ｒ　（＋　　ｒ　２については、レンジｒ、が危険領域
を示し、レンジｒ２が準危険領域を示す。

信号判別回路３３は、さらに、受信超音波がレンジｒ２
の準危険領域内からのものと判断した場合に直ちに他方
の警報ブザ−３４Ｂを駆動制御する警報駆動制御機能と
、受信超音波がレンジｒ。

の危険領域内からのものと判断した場合に直ちに一方の
警報ブザ−３４Ａを駆動するとともに油圧ショベル１の
動作を停止制御する作業機用動作停止制御機能とを備え
ている。

さらに、この実施例では、前述した信号判別回路３３に
て行われる受信信号のレンジｒｌ、　　レンジｒ２への
区分動作に際し、その判定基準となる基準信号を出力す
る測定レンジ設定回路部４０が設けられている。この測
定レンジ設定回路部４０は、近距離のレンジｒ１を設定
する第ルンジ設定回路４０Ａと、このレンジｒ１の外側
の所定領域であるレンジｒｔを設定する第２レンジ設定
回路４０Ｂとにより構成されている。そして、この測定
レンジ設定回路部４０は、前述した基本パルス出力回路
１２ａの出力信号を入力するとともにこれに対応した測
定レンジを信号判別回路３３に対して設定するようにな
っている。第７図に測定レンジｒｌ＋ｒ２を図示する。

測定レンジ設定回路部４０には、設定レンジｒ２．ｒ２
の基準値を適宜可変設定し得る設定値入力部４１が併設
されている。この設定値入力部４１は、本実施例では必
要に応じてオペレータにより操作され、前述した測定レ
ンジｒｌ＋ｒ！の値が入力されるようになっている。ま
た第８図に警報ブザー３４Ａ、３４Ｂと共に作動する危
険表示部３５の一例を示す。

この危険表示部３５は、内側の環状表示部に危険領域（
レンジ１）を示す危険表示器３５Ａが組込まれ、外側の
環状表示部に、準危険領域（レンジ２）を示す危険表示
器３５Ｂが組込まれている。

この危険表示器３５Ａ、３５Ｂは、前述した危険制御回
路３６によって各別に点滅動作等が付勢されるようにな
っている。

さらに、前述した探索用送波器１１＋〜１１８と探索用
受波器３１．〜３１１１は、第４図に示すように各１個
づつ組になって探索用送受波器部５０Ｉを形成し、第２
図ないし第３図に示すように作業機に装備されるように
なっている。第３図に示す他の探索用送受波器部５０□
、５０ｆｆ、・・・５０、も同様に形成されている。

この探索用送受波器部５０、は、具体的には各１個の探
索用送波器１１１及び探索用受波器３１１と、この探索
用送波器１１１及び探索用受波器３１１を同一方向に向
けて併設すると共に固定支持する送受波器支持体５０Ａ
と、この送受波器支持体５０Ａを起伏回動自在に支持す
る支持枠体５０Ｂとにより形成されている。第５図に、
この探常用送受波器部５０．を第４図の矢印Ｅの方向か
らみた側面図を示す。また、第６図は第４図の探索用送
波器１１１及び探索用受波器３１１を含む横断面図を示
す。この第６図において、符号５０Ｅ、５０Ｆは固定ね
じを示し、符号５０Ｇ、５０Ｇはコネクタを示す。この
コネクタ５０Ｇ、５０Ｇはプレートを介して送受波器支
持体５０Ａに固定されている。また、固定ねじ５０Ｅ、
５０Ｆは、支持枠体５０Ｂの立上り部を介して前述した
送受波器支持体５０Ａの両側面に係合されている。これ
により、当該固定ねじ５０Ｅ、５０Ｆを適当に操作する
ことによって前述した送受波器支持体５０Ａを第４図及
び第５図に示す矢印にの方向に起伏動作させたのち、最
適設定角をさがして設定することができるようになって
いる。符号５０Ｈは保護用のホーンを示し、符号５ＯＮ
はホーン用止めねじを示す。

他の探索用送受波器５０□〜５０１についても全く同様
に形成され同様に機能するようになっている。

尚、ホーン５０Ｈは、その大きさや広がり若しくは長さ
等を適当に設定することにより、超音波の音場を適当な
領域に形成させることができる。

このように形成された８個の探索用送受波器部５０、〜
５０．は、第２図ないし第３図に示すように作業機とし
ての油圧ショベル１上の外周縁部分及びアーム部ＩＡ等
に周囲３６０°に対応し、又危険領域も考慮して分散し
装備されている。

このために、本実施例にあっては、８組の探索用送受波
器部５０．〜５０１１を周囲３６０°に対応して作業機
に分散して装備されていることから、作業員が近づいて
きた場合には、直ちにその返信超音波を受信しこれを検
知すると共に、警報に発することができる。また、危険
領域部内からの返信信号を受信した場合には直ちに作業
機そのものの動作を停止制御することもできるようにな
っている。

また、油圧シロベルのアーム部の両側に、探索用送受信
部５０１．５０ｔを装備したことから、ブームの上下動
に影響されることなく、またプームやアームの反射波に
影響されることなく送信超音波を出力し、又返信超音波
を受信することができる。

なお、上記実施例では探索用送受信部を８個用いた場合
について例示したが、複数個であれば数については特に
限定するものではない。

また、信号を送信し又は返信する超音波については、そ
れぞれ周波数が２８（ＫＨｚ）と２１〔Ｋ七〕のものを
使用した場合を例示したが、他の周波数を使用するよう
に構成してもよい。

更に、測定レンジについては、作業車の周囲を探索用送
受信部５０．〜５０．を中心として危険領域と準危険領
域の２つに分ける場合について例示したが、部分的には
三段階以上に分けるように構成したものであってもよい
。

又、警報ブザー３４Ａ、３４Ｂは、その危険度を作業者
に知らしめるため、警報音の大きさを変えたり、警報音
の繰り返えし周期を変化させるように構成してもよい。

このように本実施例においては、目標物たる作業員が測
定レンジｒ１若しくは測定レンジｒ、のいづれかに入っ
た場合には直ちに作動して作業車を停止させ若しくは外
部に警報を発することが可能となり、とくに警報領域を
作業車に近い危険領域（測定レンジｒｔ）と作業車から
膜分離れた準危険領域（測定レンジｒ２）とに分けると
ともにそれぞれの領域に対応した対応策を講じ真に危険
な場合のみ作業車を停止制御させるようにしたことから
、オペレータは作業中に当該装置の作動を停止させる必
要性が全くなくなり、また、危険領域及び準危険領域の
レンジ設定を変えることにより作業現場に応じて警報の
対象範囲を変化させることができる。

〔第２実施例〕次に、第２実施例を第９図ないし第１１図に基づいて説
明する。ここで、前述した第１実施例と同一の構成部材
については同一の符号を用いることとする。

この第９図ないし第１１図に示す実施例は、前述した第
１図ないし第８図に示す実施例の場合と同様に、油圧シ
ョベル１に装備されて目標物Ｍ探索用の超音波を出力す
る探索用の超音波送信手段２と、目標物Ｍから出力され
る異なった周波数の超音波を油圧ショベル１上にて受信
する超音波受信部４Ａと、この超音波受信部４Ａで受信
される超音波を信号処理すると共に必要に応じて予め別
に装備された危険表示部及び警報手段を駆動制御する信
号処理部４Ｂとを備えている。

超音波送信手段２は、油圧ショベル１上に装備された複
数の探索用送波器１１．．１１□、・・・１１ｅを備え
た超音波送出部１１と、これらの探索用送波器１１．〜
１１８を同一の周波数で駆動制御する励振回路部１２と
により構成されている。

信号処理部４Ｂは、受信超音波が予め定められた危険領
域ｒ１と準危険領域ｒ２の内のいづれの位置から出力さ
れたものかを判断する危険度判断機能と、受信超音波が
準危険領域ｒ２内からのものと判断した場合に直ちに警
報手段としての警報ブザ−３４Ｂを駆動制御する警報駆
動制御機能と、受信超音波が危険領域内からのものと判
断した場合に直ちに油圧ショベル１の動作を停止制御す
る作業機用動作停止制御機能とを備えた構成となってい
る。

更に、超音波受信部４Ａは、前述した探索用送波器１１
．〜１１．に対応して８個の探索用受波器３１１〜３１
．により構成されている。この各探索用受波器３１．〜
３１日に対応して信号処理部４Ｂは、８組の信号処理回
路４Ｂ宜、４Ｂ２゜・・・４Ｂ、から成り、又危険表示
部３５も、８組の危険表示器３５．．３５２．・・・３
５．により構成されている。

符号４０Ｓは、超音波受信部４Ａと信号処理部４Ｂとの
間に装備されたスイッチ回路を示す。このスイッチ回路
４０Ｓは、本実施例では後述する８個の探索用受波器３
１１〜３１８及び８個の信号処理回路４Ｂ、〜４Ｂ、に
対応して８個のオン−オフスイッチ４０Ｓ１〜４０Ｓ８
により構成されている。

信号処理部４Ｂの内、信号処理回路４Ｂ、は、第１０図
（なお、この第１０図ではスイッチ回路４０５が省略さ
れている）に示すように、探索用受波器３１、で受信さ
れる信号から一定の基準に従って雑音を排除して受信信
号のみを選定する信号選定回路３２．と、この信号選定
回路３２１から送られてくる受信信号が前述した超音波
返信手段３からのものか否かを判断するとともに、当該
受信信号をその到達時間によってレンジｒ１又はレンジ
ｒ、（第７図参照）に区分する信号判別回路３３．と、
この信号判別回路３３．から出力される信号に基づいて
警報ブザ−３４Ａ又は３４Ｂ。

及び危険表示器３５．を駆動制御する警報制御回路３６
とを備えている。この警報制御回路３６１は危険領域用
の制御回路３６Ａ１と準危険領域用の制御回路３６Ｂ、
とにより構成されている。符号３７は必要に応じて油圧
ショベル等の作業車の動作を停止制御せしめる外部装置
用制御回路を示す。

ここで、信号選定回路３２１は、具体的にはバンドパス
フィルタ（ＢＰＦ）が用いられ、探索用送波器３１１に
て受信され増幅された信号中より目標物Ｍからのものを
選び出すための第１選別を行う。

また、信号判別回路３３．は、前述した信号選定回路３
２．で選定された信号中より、そのレベル、振幅２周期
等をチエツクして目標物Ｍからの信号を抽出する機能を
備えている。同時に、この抽出された信号の発射位置を
その受信時間より算定し、レンジｒｌ＋ｒｌのいづれの
レンジからの信号かを判別する。

信号判別回路３３１は、さらに、受信超音波がレンジｒ
２の準危険領域内からのものと判断した場合に直ちに他
方の警報ブザ−３４Ｂを駆動制御する警報駆動制御機能
と、受信超音波がレンジｒ１の危険領域内からのものと
判断した場合に直ちに一方の警報ブザ−３４Ａを駆動す
るとともに油圧ショベル１の動作を停止制御する作業機
用動作停止制御機能とを備えている。

他の信号処理回路４Ｂｚ〜４Ｂ、も全く同一に形成され
同一に機能し得るようになっている。

これにより、作業員等の目標物Ｍが、例えば後方から作
業者に近づいた場合、直ちに探索用送波器１１４及び探
索用受波器３１４がこれを捕捉し、まずレンジｒ２に対
応して信号処理回路４Ｂ４が作動し警報ブザ−３４Ｂを
駆動する。また、作業員がレンジｒ１の領域内にそのま
ま侵入してきた場合は、信号処理回路４Ｂ、に制御され
て警報ブザ−３４Ａが作動し、同時に外部装置用制御回
路３７を介して作業機の動作が停止制御される。

さらに、この実施例では、前述した信号判別回路３３１
にて行われる受信信号のレンジｒｌ＋　　レンジｒ２へ
の区分動作に際し、その判定基準となる基準信号を出力
する測定レンジ設定回路部４０が設けられている。この
測定レンジ設定回路部４０は、近距離のレンジｒ１を設
定する第ルンジ設定回路４０Ａと、このレンジｒ、の外
側の所定領域であるレンジｒ２を設定する第２レンジ設
定回路４０Ｂとにより構成されている。そして、この測
定レンジ設定回路部４０は、前述した基本パルス出力回
路１２ａの出力信号を入力するとともにこれに対応した
測定レンジを信号判別回路３３、に対して設定する。

この測定レンジ設定回路部４０の出力は、スイッチ回路
４０Ｓを介して各信号処理回路４Ｂ、。

４Ｂ！、・・・・・・又は４Ｂ、の信号判別回路３３．
へ個別的に送り込まれるようになっている。符号４１は
レンジ設定部用の設定値入力部を示す。この設定値入力
部４１及び前述したスイッチ回路４０Ｓにより、前述し
た各信号処理回路４　Ｂ　ｒ〜４Ｂ８のレンジｒｌ＋ｒ
！の値を任意の大きさに個別的に可変設定し得るように
なっている。

更に、設定値入力部４１に並列に、設定値可変人力部４
２が装備されている。この設定値可変人力部４２は、切
換スイッチ４３により、前述した設定値入力部４１との
いづれか一方が測定レンジ設定回路部４０に切換接続さ
れるようになっている。

この設定値可変人力部４２は、作業機１上の各部に装備
された複数の速度計（図示せず）から常時所定の速度信
号が入力されるようになっている。

作業機１の動作方向及び速度又はアーム長等に応じて、
対応する測定箇所の測定レンジｒｌ、ｒ２を適当に可変
設定し得るようになっている。具体的には、例えば作業
機１が前進する場合には前方の測定レンジｒｌ＋ｒ！を
大きい値に設定するように、前記設定値可変人力部４２
が機能するようになっている。

第１０図に危険表示部３５の一例を示す。この危険表示
部３５は、８個の探索用受波器に対応して同一円内に組
込まれた８組の危険表示器３５゜、３５！、３５３，３
５４．３５ｓ、３５６．３５？、３５１により構成され
ている。この内、危険表示器３５１は、前述した危険領
域ｒ、及び準危険領域ｒ２からの各受信波に対応して内
側表示素子３５３．と外側表示素子３５１ｇとにより構
成されている。他の危険表示器３５□〜３５．も全く同
様に形成されている。そして、内側表示素子３５　ＩＩ
〜３５１のいづれか１つが点滅表示する場合には、中央
部の危険表示ランプ３５゜も同時に点滅するように構成
されている。

二のため、オペレータは、作業員の侵入方向及びその危
険度を、この危険表示部３５より直ちに読み取ることが
でき、これに対応して作業機の動作を一時停止させる等
、所定の安全措置を迅速にとることができる。その他の
構成は、前述した第１図の実施例と同一となっている。

次に、上記第９図に示す実施例の全体的な動作について
説明する。

まず、装置全体に電源を投入し超音波送信手段２を作動
させると、励振回路部１２より一定の繰り返えし周期で
２８（ＫＨｚ）の励振信号が超音波送出部１１の複数の
探索用送波器１１１〜１１゜全体に同時に印加される。

このため、作業機１からは、探索用送受波器部５０．〜
５０．部分より２８［ＫＨｚ］の探索用超音波が外に向
かって発信される。

この探索用超音波は、各作業員が備えている超音波返信
手段３の返信用受波器２１で受信される。

この超音波返信手段３では、２８（ＫＨｚ）の探索用超
音波を受信すると直ちに返信側受信送信回路部２３が作
動して２１（ＫＨｚ：ｌの返信信号を出力し返信用送波
器２２を励振する。これにより２１［Ｋ）（Ｚ）の超音
波が超音波返信手段３から出力される。

この２１（ＫＨｚ〕の返信超音波は、超音波受信部４Ａ
のいづれかの探索用受波器３１１〜３１８で捕捉される
。目標物Ｍたる作業員が第４図で示すように作業機１の
後方に位置する場合には、探索用送受波機部５０４の探
索用受波器３１４がこれを捕捉する。この探索用受波器
３１４で捕捉された返信超音波は、直ちに信号処理回路
４Ｂ、でその位置が算定される。この場合、前述した探
索用送波器１１．〜１１．から出力される探索用超音波
の出力時（図示せず）を基準として、返信超音波の発信
位置（作業機１との距離）が算定される。そして、この
位置すなわち作業者の位置が前述した準危険領域を示す
レンジｒ２の外側である場合、作業者は作業機１にとっ
て安全位置にいることとなり、当該作業機１は何ら反応
しない。

一方、作業者の位置が準危険領域のレンジｒ２内に位置
する場合、信号処理回路４Ｂ４は直ちに警報ブザ−３４
Ｂを駆動させるとともに第１１図に示す危険表示器３５
４の外側表示素子３５４□を点灯表示せしめる。これに
より作業車の運転手（オペレータ）は、後方の準危険領
域（レンジｒ２）に作業員が存在することを知ることが
できる。

更に、作業員の位置が危険領域のレンジｒ１内に位置す
る場合、信号処理回路４Ｂ４は、警報ブザ−３４Ａを断
続的に駆動制御するとともに、危険表示器３５４の内側
表示素子３５４．及び中央部の危険表示文字部３５ｏを
点灯表示せしめる。同時に、信号処理回路４Ｂ、は、作
業機１の動作を、外部装置用制御回路３７を介して停止
制御する。

これによって作業員の安全が確保されている。

作業機１の他の部分に作業員が侵入近接してきた場合に
も、はぼ同様に各部が作動し、同様にして警報ブザー３
４Ａ、３４Ｂが作動し、その作業員の位置及び侵入方向
が表示される。

このように、本実施例にあっては、８ｍの探索用送受波
器部５０．〜５０．を周囲３６０°に対応して作業機に
分散して装備されていることから、作業員が近づいてき
た場合には、直ちにその返信超音波を受信しこれをその
方位及び位置を検知すると共に、必要に応じて警報を発
することができる。また、危険領域部内からの返信信号
を受信した場合には直ちに作業機そのものの動作を停止
制御することもできるようになっている。

また、油圧シジベルのアーム部の両側に位置して、探索
用送受信部５０！、５０ｆｆを装備したことから、ブー
ムの上下動に影響されることなく、またブームやアーム
の反射波に影響されることなく送信超音波を出力し、又
返信超音波を受信することができる。

このように、第９図ないし第１１図に示す当該他の実施
例によると、目標物たる作業員が測定レンジｒ１若しく
は測定レンジｒ２のいづれかに入った場合には直ちに作
動して作業車を停止させ若しくは外部に警報を発するこ
とが可能となり、とくに警報領域を作業車に近い危険領
域（測定レンジｒ＋）と作業車から幾分離れた準危険領
域（測定レンジｒ、）とに分けるとともにそれぞれの領
域に対応した対応策を講じ真に危険な場合のみ作業車を
停止制御させるようにしたことから、オペレータは作業
中に当該装置の作動を停止させる必要性が全くなくなり
、また、危険領域及び準危険領域のレンジ設定を変える
ことにより作業現場に応じて警報の対象範囲を変化させ
ることができ、さらに、探索用受波器毎に信号処理回路
及び危険表示部を設けたので、作業車の運転手は、この
危険表示部を見ることにより危険状態の発生位置を（作
業車の周囲のどの位置かを）直ちに把握することができ
、これがため作業車の移動等より効果的な安全対策を直
ちに迅速にとることができる。

〔第３実施例〕次に、第３実施例を第１２図ないし第１３図に基づいて
説明する。ここで、前述した従来例と同一の構成部材に
ついては同一の符号を用いることとする。

この第１２図ないし第１３図に示す実施例は、前述した
第９図ないし第１１図に示す実施例の場合と同様に、油
圧ショベル１に装備されて目標物Ｍ探索用の超音波を出
力する探索用の超音波送信手段２と、目標物Ｍから出力
される異なった周波数の超音波を油圧ショベル１上にて
受信する超音波受信部４Ａと、この超音波受信部４Ａで
受信される超音波を信号処理すると共に必要に応じて予
め別に装備された危険表示部３５及び警報手段３４を駆
動制御する信号処理部４Ｂとを備えている。

超音波送信手段２は、油圧ショベル１上に装備された複
数の探索用送波器１１１．１１□、・・・１１、を備え
た超音波送出部１１と、これらの探索用送波器１１．〜
１１７を同一の周波数で駆動制御する励振回路部１２と
により構成されている。

信号処理部４Ｂは、受信超音波が予め定められた危険傾
城ｒ１と準危険領域ｒ２の内のいづれの位置から出力さ
れたものかを判断する危険度判断機能と、受信超音波が
準危険領域ｒ２内からのものと判断した場合に直ちに警
報手段としての警報ブザ−３４Ｂを駆動制御する警報駆
動制御１機能と、受信超音波が危険領域内からのものと
判断した場合に直ちに油圧ショベルｌの動作を停止制御
すえう作業機用動作停止制御機能とを備えた構成となっ
ている。

更に、超音波受信部４Ａは、前述した探索用送波器１１
１〜１１．に対応して７個の探索用受波器３１．〜３１
．により構成されている。この各探索用受波器３１．〜
３１．に対応して信号処理部４Ｂは、３組の信号処理回
路４Ｂ、、４Ｂ、。

４Ｂｓから成り、又危険表示部３５も、３組の危険表示
器３５１．３５１，３５ｓにより構成されている。

この内、探索用受波器３１＋、３１ｇは、後述する探索
用送受波器５１＋、５１□の一部を成し、作業機として
の油圧ショベルのアーム部材ＩＡの両側に、先端方向に
向けて装備されている。また探索用送受波器３１３，３
１．も探索用送受波器５０．１．５０．の一部を成し、
作業車上におけるアーム部材ＩＡの両側部分に装備され
ている。更に、探索用送受波器３　Ｉｓ　、　　３１６
　、　３　Ｉｔも探索用５０ｓ　、５０ｔ、、５０’？
の一部を成し、それぞれ第１３図に示すように作業車本
体上の公報及び両側面方向に向けて装備されている。

これらの各探索用受波器３１１〜３１７の内、探索用受
波器３ｉ＋、ｓｌｇに対応して信号処理回路４Ｂ＋が設
けられ、探索用受波器３１．．３１４に対応して信号処
理回路４Ｂ３が設けられ、又探索用受波器３１．〜３１
．に対応して信号処理回路４Ｂｓが設けられている。

ここで、信号処理回路４Ｂ、、４Ｂ３．４Ｂ。

は、前述した第２実施例における信号処理回路４Ｂ＋　
、　　４　Ｂ３．４　Ｂｓと全く同一に構成され、同一
に機能するようになっている。

符号４０３は、超音波受信部４Ａと信号処理部４Ｂとの
間に装備されたスイッチ回路を示す。このスイッチ回路
４０３は、本実施例では、後述した３個の信号処理回路
４Ｂ、、４Ｂ、、４Ｂ、の入力段にそれぞれ装備された
オン−オフスイッチ４０Ｓ＋　、４０３３．４０Ｓｓに
より構成されている。

二のオン−オフスイッチ４０Ｓ、、４０Ｓ３゜４０ＳＳ
は、前述した信号処理回路４Ｂ、、４Ｂ３．４Ｂ、の測
定レンジｒｌ＋　　”２の設定に際し図示しないスイッ
チ制御手段により選択的に各別に動作し得るように般っ
ている。

このように、第３実施例においては作業員等の目標物Ｍ
が、例えば後方から作業者に近づいた場合、直ちに探索
用送波器１１．及び探索用受波器３１フがこれを捕捉し
、まずレンジｒ２に対応して信号処理回路４Ｂ、が作動
し警報ブザ−３４Ｂを駆動する。また、作業員がレンジ
ｒ、の領域内にそのまま侵入してきた場合は、信号処理
回路４Ｂ、に制御されて警報ブザ−３４Ａが作動し、同
時に外部装置用制御回路３７を介して作業機の動作が停
止制御される。

さらに、この第３実施例では、前述した信号処理回路４
Ｂ、の信号判別回路３３．にて行われる受信信号のレン
ジｒｌ＋　　レンジｒ２への区分動作に際し、その判定
基準となる基準信号を出力する測定レンジ設定回路部４
０が設けられている。この測定レンジ設定回路部４０は
、近距離のレンジｒ、を設定する第ルンジ設定回路４Ｏ
Ａと、このレンジｒ１の外側の所定領域であるレンジｒ
２を設定する第２レンジ設定回路４０Ｂとにより構成さ
れている。そして、この測定レンジ設定回路部４０は、
前述した基本パルス出力回路１２ａの出力信号を入力す
るとともにこれに対応した測定レンジを信号判別回路３
３．に対して設定する。

この測定レンジ設定回路部４０の出力は、スイッチ回路
４０３を介して各信号処理回路４Ｂ１゜４Ｂｓ又は４Ｂ
ｓの信号判別回路３３、へ個別的に送り込まれるように
なっている。符号４１はレンジ設定部用の設定値入力部
を示す。この設定値入力部４１及び前述したスイッチ回
路４０Ｓにより、前述した各信号処理回路４Ｂ、、４Ｂ
３．４Ｂ、のレンジｒｌ＋ｒＺの値を任意の大きさに個
別的に可変設定し得るようになっている。

例えば、本第３実施例の場合、探索用送受波器５０３．
５０．に関しては、Ｔ、　＝７１ｍ］　、　Ｔ４＝　４
　［ｍｌ　に設定されている。更に、探索用送受波器５
０１．５０ｚに関しては、Ｔ５−３　［ｍｉ　、　Ｔ６
＝６［ｍｌ　に設定されている。

そして、作業機１の動作速度に応じて、対応する測定箇
所の測定レンジｒ＋、　　ｒ２を適当に可変設定し得る
ようになっている。具体的には、例えば作業機１が前進
する場合には前方の測定レンジｒｌ＋ｒ！すなわちＴ、
、Ｔ、を大きい値に設定するように、設定値可変人力部
４２が機能する。

このため、オペレータは、作業員の侵入方向及びその危
険度を、比較的余裕をもって危険表示部３５より読み取
ることができる。その他の構成は、前述した第２実施例
と同一となっている。

このように、本実施例にあっては、７組の探索用送受波
器５０．〜５０７を周囲３６０°に対応して作業機に分
散して装備されていることから、作業員が近づいてきた
場合には、直ちにその返信超音波を受信しこれをその方
位及び位置を検知すると共に、必要に応じて警報を発す
ることができる。

また、危険領域部内からの返信信号を受信した場合には
直ちに作業機そのものの動作を停止制御することできる
ようになっている。更に、７組の探索用受波器５０１〜
５０．に対し３Ｍｉの信号処理回路４Ｂ、、４Ｂ３．４
Ｂ、でこれに対応したことから、信号処理系の回路構成
を単純化することができ、作業機上の装備箇所によって
は複数の系統に分けて異なった測定レンジを自在に設定
することができるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によると、目標物たる作業員が測定
レンジｒ、若しくは測定レンジｒ２のいづれかに入った
場合には直ちに作動して作業車を停止させ若しくは外部
に警報を発することが可能となり、とくに警報領域を作
業車に近い危険領域（測定レンジｒ＋）と作業車から幾
分離れた準危険領域（測定レンジｒ２）とに分けるとと
もにそれぞれの領域に対応した対応策を講じ真に危険な
場合のみ作業車を停止制御させるようにしたことから、
オペレータは作業中に当該装置の作動を停止させる必要
性が全くなくなり、更に、必要に応じて−又は二基上の
探索用送受波器に関し危険領域及び準危険領域の測定レ
ンジを変え得るようにしたことから、作業現場に応じて
或いは作業車の操作速度に応じて警報の対象範囲を遠近
自在に変化させて設定することができるという従来にな
い優れた作業機用警報装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図中の探索用送受波器部を装備した油圧ショベルを
示す正面図、第３図は第２図のア−ム部を曲げた状態の
油圧ショベルを示す平面図、第４図は第１図中における
探索用送受波器部を示す斜視図、第５図は第４図の矢印
Ｅの方向からみた側面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ
線に沿った断面図、第７図は探索用送受波器部における
第１及び第２の測定レンジｒｌｉｒ！の関係を示す説明
図、第８図は第１図における危険表示部の一例を示す説
明図、第９図ないし第１０図は第２実施例を示すブロッ
ク図、第１１図は第９図における危険表示部の一例を示
す説明図、第１２図は第３実施例を示す説明図、第１３
図は第１２図の測定レンジ設定範囲を示す説明図である
。２・・・・・・超音波送信手段、３・・・・・・超音波
返信手段、４・・・・・・超音波受信手段、４Ａ・・・
・・・超音波受信部、４Ｂ・・・・・・信号処理部、４
Ｂ、〜４Ｂｇ・・・・・・信号処理回路、１１・・・・
・・超音波送出部、１１．〜１１゜・・・・・・探索用
送波器、１２・・・・・・励振回路部、３１１〜３１８
・・・・・・探索用受波器、３４Ａ、３４Ｂ・・・・・
・警報ブザ−，３５Ａ、５３Ｂ、３５１〜３５８・・・
・・・危険表示器、４０３・・・・・・スイッチ回路、
４１・・・・・・設定値入力部、４２・・・・・・設定
値可変設定部、４３・・・・・・切換スイッチ、５０．
〜５０．・・・・・・探索用送受波器部。出願人　　株式会社　ト　キ　メ　ッ　り代理人　　弁
理士　　　高　橋　　勇第４図１　　　　　　　　？第５図第６図第８図（ルｒ４！傾啄ン第１１図第１３図７３　７４　　　”ｒＤ７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、作業機上に装備され広範囲にわたって目標物探
索用の超音波を出力する複数の探索用送波器と、前記目
標物から返信出力される超音波を前記作業機上にて受信
する複数の探索用受波器と、この複数の各探索用受波器
で受信される超音波を信号処理すると共に必要に応じて
予め別に装備された警報手段を駆動制御する信号処理部
とを備え、前記信号処理部が、予め設定められた測定レ
ンジに基づいて前記受信超音波が危険領域と準危険領域
のいづれの領域から出力されたものかを判断する危険度
判断機能と、前記受信超音波の出力領域に応じて前記警
報手段を異なった手法にて駆動制御する警報駆動制御機
能とを有すると共に、この信号処理部に、前記測定レン
ジの大きさを必要に応じて自在に設定する測定レンジ設
定回路部を併設したことを特徴とする作業機用警報装置
。
（２）、前記測定レンジ設定回路部が、前記複数の探索
用受波器を対象として測定レンジの大きさを設定するこ
とを特徴とした請求項１記載の作業機用警報装置。
（３）、前記信号処理部を前記複数の探索用受波器に対
応して各別に装備すると共に、前記測定レンジ設定回路
部が、前記複数の探索用受波器毎に異なった大きさの測
定レンジを可変設定するレンジ可変設定機能を備えてい
ることを特徴とした請求項１記載の作業機用警報装置。
（４）、前記測定レンジ設定回路部が、前記複数の探索
用受波器毎に作業機の動態に応じて必要な大きさの測定
レンジを自動的に可変設定するレンジ可変設定機能を備
えていることを特徴とする請求項３記載の作業機用警報
装置。